复掺粉煤灰与纳米SiO2对混凝土性能的影响

李孝雄，胡明华，袁枫斌

(1. 滁州学院 土木与建筑工程学院，安徽 滁州 239000；2. 安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，合肥 230001；3. 中咨华科交通建设技术有限公司，北京 100195)

利用粉煤灰取代混凝土中部分水泥不仅实现了粉煤灰资源的利用，节约了能源与资源消耗，且减轻了粉煤灰对环境的影响.目前，粉煤灰混凝土已应用在道路、桥梁下部结构等工程中，它将向着绿色高性能方向发展[1].现有研究结果表明[2-6]，混凝土中大部分水泥被粉煤灰取代，水泥的活性未被完全激发，导致混凝土早期性能较低，但因粉煤灰粒径较小，能有效地填充混凝土孔隙，增加了混凝土的密实度，提高了抗渗性能及耐久性.大掺量粉煤灰混凝土早期性能不足导致其在混凝土的推广应用中受到了阻碍.因此，需寻找一种新型材料提高混凝土的早期性能.

纳米SiO2掺入混凝土中，其3大效应(晶核作用、微集料填充效应及火山灰活性[7])可提高混凝土早期性能，但纳米SiO2存在最优掺量.过多的纳米SiO2将会降低混凝土抗压强度[8-10].文献[11-12]通过在混凝土中掺入纳米SiO2的冻融试验，深入研究了提高其抗冻性能的机理，试验结果表明，混凝土仅表面被剥离，可有效提高混凝土抗冻性能.纳米SiO2掺入混凝土中能有效降低混凝土中的孔隙率，且由于其3大效应，加速了水泥水化，优化了孔结构及界面过渡区，从而提高混凝土抗渗性能[13].

本文通过试验研究纳米SiO2对混凝土性能的影响，确定其最优掺量；同时，通过改变粉煤灰的掺量，研究复掺粉煤灰与纳米SiO2对混凝土性能的影响.